浪潮信息赵帅：浪潮信息液冷方案为数字经济提供绿色算力

北京2022年5月9日 /美通社/ -- 今年一季度，北京数字经济实现增加值 3873.6亿元，首次占地区GDP比重超过四成，率先让数字经济成为经济转型发展的新动能。浪潮信息作为科技创新助力数字经济发展的标杆企业接受采访，浪潮信息数据中心产品部总经理赵帅表示："发展数字经济，需要效率更高、更环保的算力。"

目前，中国整体的数据中心 PUE的平均水平基本上在1.8左右，PUE每降低0.1，相当于减少碳排放753万吨，也就相当于种了大概4亿棵树。采用液冷整机柜服务器，能够把数据中心的PUE降到1.1，这是一个非常好的节能降碳的措施。

液冷是数据中心产业发展的必然需求

随着数字经济的普及，以及"新基建"等相关政策的推动，我国数据中心行业进入了发展高速期。根据科智咨询发布的《 2021—2022年中国IDC行业发展研究报告》显示，截至2021年底，中国在运营IDC机柜数量超过200万架，相比去年增长超过20%。而随着"东数西算"工程的开启，预计未来两年的增长还会加速。

数据中心规模的高速增长，对能源供给的充足和稳定也产生了更高的要求。 2021年，国内数据中心总耗电量达到2166亿千瓦时，占社会用电量2.6%，相当于同年1.3个上海市的总社会用电量。预计到2030年，中国数据中心总耗电量将达到5915亿千瓦时，占全社会用电量的5%。在数据中心生命周期的费用占比中，电费占比高达57%，是IT设备和基础设施出投资的近两倍。庞大的用电量，带来的也是用能成本的飞速增长。

 另一方面，芯片的功耗和服务器的功耗都在逐步上升，与之对应，单机柜的功率密度也在不断增加。基于近10年来中国服务器出货量和功率数据，中国新上架服务器总功率变化从2012年的69万千瓦时提升到了2020年的562万千瓦，增长了8倍，2020年数据中心平均机柜的功率密度大约是8.5千瓦/机柜，相比于2011年，年复合增长率大约是15%。随着算力的发展，CPU功耗也在不断提升，这带来服务器功耗逐步上升。同时，云计算、边缘计算、人工智能等技术应用对数据中心功率密度的需求逐步升高。

面对高功耗芯片、高密度机柜的需求，风冷散热容易导致服务器局部热点的问题愈发突出，影响芯片性能。这时，液冷成为新型数据中心的重要选择。液冷支持高功耗芯片，适合 250W以上中高功耗芯片冷却，芯片温度降低达20摄氏度；满足PUE限制，可实现数据中心PUE低至1.1，对比风冷节能高达70%；液冷单机柜密度超100kW，对比风冷，提升10倍以上。

打造高密、低碳，敏捷交付、智能运维的液冷数据中心

液冷数据中心建设既要发挥液冷高效、节能、高密的特点优势，又需要综合考虑客户的实际需求、客户应用的行业现状、数据中心所在地政策要求、以及客户所在行业的关注焦点的差异等，从全生命周期的角度来对比一个技术的成本、收益作出最终决定。

对于新建绿色液冷数据中心，浪潮信息从基建设计阶段即进行纯液冷化的规划，最大化发挥液冷的优势，包括不同于传统风冷室外环境的自然冷源的大温差的设计，室内预制化管路与环网设计，定制化的整机柜架构设计以及高功率密度的配电系统设计等，兼顾 PUE低于1.3的绿色目标以及快速交付等商业需求。

由于数据中心寿命远超 IT设备，传统老旧数据中心的液冷化改造也将是未来几年的重点，浪潮信息提出了风液式和液液式的两种改造模式。如客户室外侧水冷无法部署，机房改动困难，风液式改造可以实现0改动液冷化，让客户更快更直接的使用液冷设备。液液式改造则尽可能实现风冷空调机柜复用，室外冷源复用，新增液冷系统部件以及高功率的配电部件，用最小的系统改动来实现液冷的性能优势的最大化。

综合考虑了液冷数据中心建设、改造的核心需求，浪潮信息实现了从核心部件到整体方案的全方位的覆盖。在核心部件层面，浪潮的高密服务器， AI服务器以及通用服务器已全系支持液冷，并同时开发出冷量分配单元，液冷整机柜、液冷接头分集水器、液冷集成冷源等核心液冷基础设施。在系统方案层面，浪潮从前期的规划咨询，中期的设备定制，后期的交付施工，提供端到端的服务，为客户打造从全生命周期考虑的优秀液冷方案。

液冷以"液"代"风"带来优秀散热性能的同时，对设备运行可靠性及安全性提出更高挑战。为此，浪潮信息建立了亚洲最大的液冷数据中心研发生产基地，可支持冷板 节点整机柜等快速插拔、换热、流动等整体性能与功能测试，构建了从研发、测试、生产、交付的全链条液冷制造能力。在液冷核心部件冷板设计上，浪潮信息在"型"与"制"上下功夫。芯片换热的关键在于冷板内铲齿结构，浪潮信息通过精密控制铲齿排列方式、铲齿厚度和间距等减少热阻，同时考虑降低流阻，针对不同冷板结构及冷却液，在热阻和流阻之间寻找最优解，最大化提升冷板散热效率。在冷板加工设计方面，浪潮信息精密加工工艺使铲齿厚度和间距可低至0.1mm，正负50μm的严格工差确保冷板内部流道与整体加工精密度，使冷板与各部件结合处达到最佳受力度，从而最大化实现冷板的散热性能。在冷板材质方面，浪潮信息采用高导热率纯铜材质基板提升冷板型材整体可靠性，先进焊接工艺使冷板在十几个大气压下依然稳定，不会变形与泄露。此外浪潮信息还与知名高校实验室合作探索优化冷板材质，持续提升不同材质的耐腐蚀性、抗氧化性和热传导性。对于其他辅助部件的设计测试同样严格：冷板快接头可耐受5000次插拔，保障长期使用可靠性，液冷换热单元等部件出厂前承受震动、跌落、盐雾，霉菌重重实验以达到出厂质量要求。